VERILOG硬件描述语言与数字逻辑电路设计选题ppt课件

1、一交通控制一交通控制器器二彩灯控制器二彩灯控制器三自动售邮票机三自动售邮票机四四8位二进制乘法电路位二进制乘法电路五量程自动转换的数字式频率计五量程自动转换的数字式频率计六游戏电路模拟掷骰子六游戏电路模拟掷骰子七游戏电路模拟乒乓球竞赛七游戏电路模拟乒乓球竞赛八多功能数字钟八多功能数字钟九全自动电梯控制电路九全自动电梯控制电路十一自选标题十一自选标题十十. 基于基于FPGA的乐曲自动演奏器设计的乐曲自动演奏器设计RA,RBs=1?YA,RBRA,RBGA,RBT=40?yesnonos=1?T=5?RA,GBRA,RByesnonos=1?T=40?yesyesyesnonoRA,YBRA,RB

2、s=1?T=5?yesyesyesnono绿黄红绿黄红东西南北 交通控制系统表示图设计提示：设计提示： 时钟用可预置减法计数器实现时钟用可预置减法计数器实现 n购票者投入硬币以后，如未按确认键而按购票者投入硬币以后，如未按确认键而按取消键，机器也将退出所投入的全部金额。取消键，机器也将退出所投入的全部金额。n找零或退币时，按由大到小原那么处置，找零或退币时，按由大到小原那么处置，即总金额超越即总金额超越1元时，应找出元时，应找出1元硬币金额低元硬币金额低于于1元但超越元但超越5角时，应找出角时，应找出5角硬币，缺乏角硬币，缺乏5角时，方才找出角时，方才找出1角的硬币。角的硬币。显示的数字应随着

3、硬币的投入或找出而变显示的数字应随着硬币的投入或找出而变化。化。n机器应有两个输出孔这里用两个发机器应有两个输出孔这里用两个发光二极管代表，一个输出邮票，一个输光二极管代表，一个输出邮票，一个输出找回的硬币。出找回的硬币。确认取消找零拒收 欠资邮票找零邮票 面值1元 5角 1角 1元 5角投 币 孔 自动售邮票机表示图M7M6M5M4M3M2M1M0和乘数和乘数N7N6N5N4N3N2N1N0分别为分别为11010101和和10010011,其计算过程如下：其计算过程如下：累加器B存放器加法器控制器Y存放器C计数器乘数N积P被乘数M开场累加器A去除，存放器B置乘数N存放器Y置被乘数M计数器C置

4、数字8A与Y. B0相加送A，计数器C减1，B分别右移1位，A0移到B7。运算终了，输出积PC=0 ？YESNOA电路框图B简单流程图 乘法器的电路框图和流程图A7A6A5A4A3A2A1A0B7 加 法 运 算Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0 累加器移位方式表示图示数据，待计数过程终了后，显示计数结果，并示数据，待计数过程终了后，显示计数结果，并将此显示结果坚持到下一次计数终了。显示时间将此显示结果坚持到下一次计数终了。显示时间应不小于应不小于1秒。秒。n小数点位置随量程变卦自动移位。小数点位置随量程变卦自动移位。显示电路锁 存 器计 数 器闸 门被测信号 测频原理译码电路整形闸门控制信号被

5、测信号闸门信号存储信号显示信号清零信号 频率计任务波形图冲。冲。“止闹，按下此开关后，闹铃声立刻中止，正常止闹，按下此开关后，闹铃声立刻中止，正常情况下应将此开关释放，否那么无闹时作用。情况下应将此开关释放，否那么无闹时作用。n秒表功能。按键开场计秒，按秒表功能。按键开场计秒，按键停顿计秒并坚持显示数不变，直到复位信号键停顿计秒并坚持显示数不变，直到复位信号参与。参与。的位置不变，等待新的恳求。的位置不变，等待新的恳求。n开机接通电源时，电梯应停留在一楼，而各种上，开机接通电源时，电梯应停留在一楼，而各种上，下恳求皆被去除。下恳求皆被去除。n能否存在上楼恳求或下楼恳求信号，如到能否存在上楼恳求

6、或下楼恳求信号，如到达某层后，上、下方均无恳求，那么电梯达某层后，上、下方均无恳求，那么电梯停在该层，中止运转。停在该层，中止运转。 整个电梯控制电路的表示图基于基于FPGA的乐曲自动演奏器设计的乐曲自动演奏器设计FPGA基于基于FPGA的乐曲自动演奏器设计的乐曲自动演奏器设计 用纯硬件完成乐曲演奏电路的设计与利用微处置器CPU实现相比逻辑要复杂得多，如不借助于功能强大的EDA工具和硬件描画言语，仅凭传统的数字逻辑技术，即使最简单的演奏电路也难以实现。如何运用如何运用EDA工具实现基于工具实现基于FPGA的乐曲发生器的设计的乐曲发生器的设计？一、认识简谱一、认识简谱 乐曲中，每一音符对应着确定

7、的频率，我们将乐曲中，每一音符对应着确定的频率，我们将每一音符的频率常数和其相应的节拍常数作为一组，每一音符的频率常数和其相应的节拍常数作为一组，按顺序将乐曲中的一切常数陈列成一个表，然后由按顺序将乐曲中的一切常数陈列成一个表，然后由查表程序依次取出，产生音符并控制节拍，就可以查表程序依次取出，产生音符并控制节拍，就可以实现演奏效果。实现演奏效果。 为了产生手弹的节拍感，在某些音符例如两为了产生手弹的节拍感，在某些音符例如两个一样音符音插入一个时间单位的频率略有不同个一样音符音插入一个时间单位的频率略有不同的音符。的音符。 音符与频率音符与频率音符与频率音符与频率如何产生音符所对应的频率如何产

8、生音符所对应的频率？产生音符所对应频率的方波信号产生音符所对应频率的方波信号例如产生例如产生“中音中音1所对应的频率：所对应的频率：523.25Hz ？分分 频频参考时钟参考时钟 fs=3MHz523.25Hz中音中音1分频系数计算：分频系数计算： M=6MHz/523.25Hz=?产生音符所对应频率的方波信号产生音符所对应频率的方波信号在输入参考频率在输入参考频率fc=3MHz时，时，计算简谱中一切音符的分频系计算简谱中一切音符的分频系数。数。 实践上，只需各实践上，只需各个音符之间的相对频个音符之间的相对频率关系不变，演奏出率关系不变，演奏出的音乐听起来就不会的音乐听起来就不会“走调。走调。二、音符与继续时间节拍二、音符与继续时间节拍 组成乐曲的每个音符除频率外，还有继续时间，组成乐曲的每个音符除频率外，还有继续时间，它可以由节拍控制器控制。对于四分音符为一拍的乐它可以由节拍控制器控制。对于四分音符为一拍的乐谱，假设全音符的继续时间为一秒，那么谱，假设全音符的继续时间为一秒，那么8分音符就为分音符就为0.125秒，四分音符为秒，四分音符为0.25秒，二分音符为秒，二分音符为0.5秒。秒。 分分 频频M参考时钟参考时钟 fs=3MHz音符频率信号音符频率信号节拍控制器节拍控制器三、基于三、基于FPGA